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2篇Nature连续发表 | 重点阐述少突神经胶质细胞在神经系统疾病的新作用

生物君 iNature 2019-06-30


编者按

Oligodendrocytes(来自希腊语,意思是“有几个分支的细胞”),或少突神经胶质细胞,是Píodel Río Hortega发现的一种神经胶质细胞。它们的主要功能是为一些脊椎动物的中枢神经系统中的轴突提供支持和绝缘作用,相当于施万细胞在周围神经系统中所起的功能。少突胶质细胞通过产生髓鞘实现这一目标,髓鞘为80%脂质和20%蛋白质。

少突胶质细胞仅存在于中枢神经系统中,其包括脑和脊髓。最初认为这些细胞是在腹侧神经管中产生的;然而,现在的研究表明少突胶质细胞来源于胚胎脊髓的腹侧心室区,可能在前脑中有一些浓度。

iNature

少突胶质细胞将中枢神经系统中的神经纤维包裹在一层特化的细胞膜中,形成髓鞘。髓鞘在多发性硬化症中被免疫系统破坏,但髓鞘被认为可以再生,并且可以恢复神经功能。在脱髓鞘疾病的动物模型中,髓鞘通过新生成的少突胶质细胞再生,并且剩余的成熟少突胶质细胞似乎不参与该过程。鉴于啮齿动物和人类之间少突胶质细胞生成和自适应髓鞘形成动态的主要差异,尚不清楚实验动物模型如何反映多发性硬化症的情况

少突胶质细胞(OL)病理学越来越多地涉及神经退行性疾病,因为OL既有髓鞘形成又为轴突提供代谢支持。 在多发性硬化症(MS)中,中枢神经系统(CNS)中的脱髓鞘导致神经变性,但患者之间MS的严重程度变化很大。 残疾与脱髓鞘的程度无关,表明其他因素导致这种变异。 一个这样的因素可能是OL异质性。 并非所有OL都是相同的 - 小鼠脊髓OL本身产生比皮质OLs更长的髓鞘,并且小鼠CNS的单细胞分析确定了进一步的差异。 然而,人类OL异质性的程度及其对MS病理学的可能贡献仍然未知。

就在2019年1月23日,2篇Nature同时发表文章,对于这2个问题做了部分解释。瑞典卡罗林斯卡学院Frisén团队发表题为“Dynamics of oligodendrocyte generation in multiple sclerosis”的研究论文,研究人员评估了多发性硬化患者中少突胶质细胞产生的动态。在具有非常具有侵袭性的多发性硬化症的个体中,正常出现的白质中新的少突胶质细胞的产生增加了数倍,但在大多数患有该疾病的受试者中没有,这表明大多数患者的少突胶质细胞产生的固有潜力在大多数患者中失败。该研究报告了多发性硬化症中意外的少突胶质细胞生成动态,这应该指导当前的使用和新疗法的开发。

瑞典卡罗林斯卡学院Castelo-Branco,英国爱丁堡大学Williams及ffrench-Constant共同通讯发表题为“Altered human oligodendrocyte heterogeneity in multiple sclerosis”的研究论文,该论文在对照(Ctr)和MS患者中,从死后人脑的白质(WM)区域进行单核RNA测序(snRNA-seq)。 研究人员在Ctr人类WM中鉴定了少突胶质细胞亚群,一些类似于小鼠,并为这些细胞状态定义了新的标记。 引人注目的是,一些亚群在MS组织中代表性不足,而其他亚群则更为普遍。研究人员对MS中少突神经胶质细胞异质性改变的研究结果可能对于了解疾病进展和开发治疗方法非常重要。




少突胶质细胞(OL)病理学越来越多地涉及神经退行性疾病,因为OL既有髓鞘形成又为轴突提供代谢支持。 在多发性硬化症(MS)中,中枢神经系统(CNS)中的脱髓鞘导致神经变性,但患者之间MS的严重程度变化很大。 残疾与脱髓鞘的程度无关,表明其他因素导致这种变异。 一个这样的因素可能是OL异质性。 并非所有OL都是相同的 - 小鼠脊髓OL本身产生比皮质OLs更长的髓鞘,并且小鼠CNS的单细胞分析确定了进一步的差异。 然而,人类OL异质性的程度及其对MS病理学的可能贡献仍然未知。


少突神经胶质细胞(来源维基百科)


少突胶质细胞将中枢神经系统中的神经纤维包裹在一层特化的细胞膜中,形成髓鞘。髓鞘在多发性硬化症中被免疫系统破坏,但髓鞘被认为可以再生,并且可以恢复神经功能。在脱髓鞘疾病的动物模型中,髓鞘通过新生成的少突胶质细胞再生,并且剩余的成熟少突胶质细胞似乎不参与该过程。鉴于啮齿动物和人类之间少突胶质细胞生成和自适应髓鞘形成动态的主要差异,尚不清楚实验动物模型如何反映多发性硬化症的情况


少突神经胶质细胞结构(来源维基百科)


对于这两个问题,这一次Nature同时两篇文章进行了部分回答。Frisén团队评估了多发性硬化患者中少突胶质细胞产生的动态。在具有非常具有侵袭性的多发性硬化症的个体中,正常出现的白质中新的少突胶质细胞的产生增加了数倍,但在大多数患有该疾病的受试者中没有,这表明大多数患者的少突胶质细胞产生的固有潜力在大多数患者中失败。该研究报告了多发性硬化症中意外的少突胶质细胞生成动态,这应该指导当前的使用和新疗法的开发。研究结果表明,抑制少突胶质细胞破坏的即时和积极治疗干预对于实现髓鞘再生,缓解和功能恢复至关重要。


大鼠小脑中的少突胶质细胞用红色髓鞘碱性蛋白抗体和蓝色DNA染色


另外,瑞典卡罗林斯卡学院Castelo-Branco等发现在对照(Ctr)和MS患者中,从死后人脑的白质(WM)区域进行单核RNA测序(snRNA-seq)。 研究人员在Ctr人类WM中鉴定了少突胶质细胞亚群,一些类似于小鼠,并为这些细胞状态定义了新的标记。 引人注目的是,一些亚群在MS组织中代表性不足,而其他亚群则更为普遍。研究人员对MS中少突神经胶质细胞异质性改变的研究结果可能对于了解疾病进展和开发治疗方法非常重要。



参考信息:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0842-3

https://www.nature.com/articles/s41586-019-0903-2 

https://en.wikipedia.org/wiki/Oligodendrocyte




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